工程教育專業認證背景下的《機械工程材料》課程教學心得探討

張立強，廖 凱，陳 星

（中南林業科技大學 機電工程學院，湖南 長沙 410004）

教學改革工程教育專業認證是為了構建高等工程教育質量監控體系，提高我國高校工程專業教育教學質量而推行的一項重要舉措。我國高校培養的工程科技人才總量已居世界前列，但高等教育已從精英教育發展為目前的大眾教育，與精英教育培養的工程師相比較，教育質量還有待提高，迫切需要教學改革。而且工程技術人才及執業資格互認在國際人才市場上都是以高等工程教育專業認證的相關標準衡量。因此，文章基于工程教育專業認證以學生為中心、以能力培養為導向的思想，針對現在學生學習的現狀和《機械工程材料》課程的特點，探索一條行之有效的課堂教學方法，提出以下課堂教學心得。

1 讓學生走上講臺

《機械工程材料》是一門從生產實踐中發展起來的學科，且又指導實踐活動，直接應用于工程實踐，具有豐富的理論性及實踐性。此課程是普通高等院校機械類及近機械類專業的一門重要的專業必修課。作為機械制造基礎的先行課程，這一課程知識吸收效果的好壞會直接影響到后續專業課程的學習，并對于能否熟練從事機械設計及制造等相關工作產生重大影響。通過學習該課程，學生能夠掌握常用機械工程材料的種類、成分、組織結構、性能等基本原理及相關基礎知識，并能具有合理選擇材料、正確運用熱處理、合理安排熱處理工序位置等相關能力以及實際操作技能。由于該課程囊括的內容廣泛，含工程力學、金屬學、熱處理原理及工藝、金屬材料、非金屬材料等諸多學科的知識；課程概念術語多，原理多，內容抽象且系統，理論性和實踐性強。因此，教師站在講臺上講學生坐在臺下聽的傳統課堂教學模式,不能有效調動學生學習的積極性，學習效果不佳，特別是對于系統理論和實踐經驗都較為欠缺的學生而言，在學習《機械工程材料》課程時往往會感到比較困難。

要提高《機械工程材料》課程的課堂教學效率和質量，對課堂教學方式必須進行改革創新。可以改變部分課堂授課方式，把講臺交給學生，讓學生對教學內容進行PPT制作和講解，既能促使學生更深層次的領悟內容，也能鍛煉語言表達能力，激發學生上課的積極性。例如在課程講到“典型合金的結晶過程分析”內容時，老師先講解一個典型合金的結晶過程，其它典型合金結晶過程由兩個學生一組上臺講解，其中一位學生講解典型合金結晶過程，另外一位學生講解合金冷卻到室溫時的相組成或組織組成物并計算其相對量，實踐證明通過讓學生走上講臺，以學生為中心的講課方式，因為臺上學生用學生們能夠更加接受的語言表達方式，講臺上下的距離感會消失，因此，對于吸引學生的注意力非常有效。此外，上講臺的同學講解完課程內容后，沒有聽懂的學生可以對其進行提問，臺上的同學進行解答，這對于培養學生隨機應變和語言表達能力，都有很大幫助，有助于學生綜合能力的提高。

2 大班授課小組討論

大班授課分小組討論相結合的教學模式可以促進師生互動和生生互動，促使教學相長。面向社會工程實踐，社會新材料、新工藝層出不窮，各種經典規范的材料加工工藝也繁多，各種生產案例以及新材料足夠豐富學生課堂。教師在某些章節講授時，應制造某些工程案例或者新型材料供大家討論和分析，例如在課程講到“典型零件、工具的材料選擇與熱處理工藝”內容時，組織大家討論不同零件材料選擇、工藝路線制定的優勢和不足之處，為什么要采用如此熱處理方式，能否有更好的工藝，得到的最終材料性能如何等等，通過各種討論和分析，促進大家的學習熱情，增強對知識點的深層次把握。

由于學校課時量有限，小組討論可以安排課后進行，通過分組討論的授課方式，能讓學生主動參與和思考、充分調動學生學習主動性和積極性，提高學生學習興趣。以學生為中心的小組討論方式能夠激勵學生積極參與到教學過程中，需要學生不但要精讀教材，而且還要查閱大量相關的文獻等參考資料。小組討論式學習模式與傳統的填鴨式教學方式相比較，老師在課堂上并不是將所有知識都教給學生，而只是講解重點難點的內容，講授課程內容框架或局部，學生課后查閱相關文獻資料，相互討論，獨立思考，自由想象，發現不同知識點，并深入理解。在尋求解決具體問題最佳方案過程中，學生通過彼此就學術觀點的交鋒來反思理論本身，并深入理解理論知識以及重點難點的內容。小組討論式學習模式可以拓展學生的思維，幫助學生擺脫即有的理論桎梏，提升學生分析問題和解決問題的能力，還有助于提高溝通表達能力以及團隊協作精神的培養。現代中國高校要培養復合應用型高級專門人才，保持未來世界大學競爭中的優勢，就必須接受并采用以學生為中心的討論式教學模式。

3 課堂教學的“游戲化”

《機械工程材料》課程囊括的內容廣泛，含工程力學、金屬學、熱處理原理及工藝、金屬材料、非金屬材料等諸多學科的知識；課程概念術語多、原理多、內容抽象且系統性、理論性和實踐性強，傳統的教學方式多以簡單的知識灌輸型為主，教學形式單調枯燥，很難激發學生的學習熱情，學生缺乏學習的目的性和動力，學習效果不佳。因此，要提高課堂的教學效率和質量，需要改革課堂教學方式，探索將游戲形式和游戲精神融入到課堂教學中的“游戲化教學”形式。例如在《機械工程材料》課程內容中，有很多帶“體”的名詞，在課程復習時，可以采用類似接龍的游戲，讓每一位學生按順序上講臺寫一個帶“體”的名詞，并解釋它的意思。通過這樣在《機械工程材料》課程教學過程中，根據不同的教學內容和學生實際情況設計不同的游戲形式，實踐表明可以充分調動起學生的學習興趣，活躍氣氛，吸引注意力、調動學生的積極性，將知識融入于游戲中，讓學生在情趣盎然的游戲中聯系所學的知識，寓教于樂。

4 結語

針對《機械工程材料》內容繁瑣抽象和工業實踐性強等特點，結合大學生專業知識基礎以及學習方式等，對該課程的課堂教學方法進行一定的改革探索，通過不同的課堂教學創新手段，豐富課堂教學形式，提高學生課堂學習興趣，調動學生的學習積極性和主動性。通過不同的創新改革手段，以充分調動學生的學習熱情和主動性，培養學生的創新思考能力和工程實踐經驗，為后續的專業課學習以及畢業后的職業生涯奠定良好的基礎。